Java中关于进程线程那些事

2024-01-30 10:33:16

进程线程

进程概念：

进程就是正在运行的程序,它会占用对应的内存区域，由CPU进行执行与计算。

进程特点：

独立性：进程是系统中独立存在的实体,它可以拥有自己独立的资源,每个进程都拥有自己私有的地址空间,在没有经过进程本身允许的情况下,一个用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间
动态性：进程与程序的区别在于,程序只是一个静态的指令集合,而进程是一个正在系统中活动的指令集合,程序加入了时间的概念以后,称为进程,具有自己的生命周期和各种不同的状态,这些概念都是程序所不具备的.
并发性：多个进程可以在单个处理器CPU上并发执行,多个进程之间不会互相影响.

线程：

进程中的一个执行任务（控制单元），负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程，一个进程可以运行多个线程，多个线程可共享数据。

线程是操作系统OS能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位.
一个进程可以开启多个线程,其中有一个主线程来调用本进程中的其他线程。
我们看到的进程的切换，切换的也是不同进程的主线程
多线程可以让同一个进程同时并发处理多个任务，相当于扩展了进程的功能。

进程与线程的关系：

一个操作系统中可以有多个进程,一个进程中可以包含一个线程(单线程程序),也可以包含多个线程(多线程程序)；每个线程在共享同一个进程中的内存的同时,又有自己独立的内存空间.

Java创建线程的四种方式

一、继承Thread类创建线程类

（1）定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。

（2）创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

以下代码中Thread.currentThread()方法返回当前正在执行的线程对象；

GetName()方法返回调用该方法的线程的名字；

public class FirstThreadTest extends Thread {
    int i = 0;
    //重写run方法，run方法的方法体就是现场执行体
    public void run() {
        for (; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + "  " + i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  : " + i);
            if (i == 50) {
                new FirstThreadTest().start();
                new FirstThreadTest().start();
            }
        }
    }

}

二、通过Runnable接口创建线程类
（1）定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
（2）创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

public class RunnableThreadTest implements Runnable{
        private int i;
        public void run()
        {
            for(i = 0;i <100;i++)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
            }
        }
        public static void main(String[] args)
        {
            for(int i = 0;i < 100;i++)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
                if(i==20)
                {
                    RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();
                    new Thread(rtt,"新线程1").start();
                    new Thread(rtt,"新线程2").start();
                }
            }

        }
}

继承Thread和实现Runnable接口的区别

在我们刚接触的时候可能会迷糊继承Thread类和实现Runnable接口实现多线程，其实在接触后我们会发现这完全是两个不同的实现多线程，一个是多个线程分别完成自己的任务，一个是多个线程共同完成一个任务。

三、覆写Callable接口实现多线程（JDK1.5）


import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
 
public class MyThread implements Callable<String> {
	private int count = 20;
 
	@Override
	public String call() throws Exception {
		for (int i = count; i > 0; i--) {
//			Thread.yield();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"当前票数：" + i);
		}
		return "sale out";
	} 
 
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		Callable<String> callable  =new MyThread();
		FutureTask <String>futureTask=new FutureTask<>(callable);
		Thread mThread=new Thread(futureTask);
		Thread mThread2=new Thread(futureTask);
		Thread mThread3=new Thread(futureTask);
//		mThread.setName("hhh");
		mThread.start();
		mThread2.start();
		mThread3.start();
		System.out.println(futureTask.get());
		
	}
}

四.通过线程池启动多线程
（1）使用Executors类中的newFixedThreadPool(int num)方法创建一个线程数量为num的线程池。
（2）调用线程池中的execute()方法执行由实现Runnable接口创建的线程；调用submit()方法执行由实现Callable接口创建的线程。
（3）调用线程池中的shutdown()方法关闭线程池。

public class Thread4 {
     
    public static void main(String[] args) throws Exception {
         
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"输出的结果");
        //通过线程池工厂创建线程数量为2的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
        //执行线程,execute()适用于实现Runnable接口创建的线程
        service.execute(new ThreadDemo4());
        service.execute(new ThreadDemo6());
        service.execute(new ThreadDemo7());
        //submit()适用于实现Callable接口创建的线程
        Future<String> task = service.submit(new ThreadDemo5());
        //获取call()方法的返回值
        String result = task.get();
        System.out.println(result);
        //关闭线程池
        service.shutdown();
    }
}
//实现Runnable接口
class ThreadDemo4 implements Runnable{
     
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"输出的结果");
    }
     
}
//实现Callable接口
class ThreadDemo5 implements Callable<String>{
 
    @Override
    public String call() throws Exception {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"输出的结果");
        return Thread.currentThread().getName()+":"+"返回的结果";
    }
 
}
//实现Runnable接口
class ThreadDemo6 implements Runnable{
     
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"输出的结果");
    }
     
}
//实现Runnable接口
class ThreadDemo7 implements Runnable{
     
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"输出的结果");
    }
     
}

Java中线程的状态

Java线程共有5中状态，分别为：新建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、堵塞(blocked)、死亡(dead)。

1、新建状态：当创建一个线程时，此线程进入新建状态，但此时还未启动。

2、就绪状态：创建好线程后调用线程的start()方法，该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取cpu 的使用权。等待期间线程处于就绪状态

3、运行状态：当线程获得cpu的使用权后，线程进入运行状态，开始执行run()方法。

4、阻塞状态：线程在运行过程中可能由于各种原因放弃了cpu 使用权，暂时停止运行，即进入阻塞状态。阻塞的情况分为：等待阻塞、同步阻塞、其他阻塞等三种情况。

5、死亡状态：线程run()、main() 方法执行结束，或者因异常退出了run()方法，则该线程结束生命周期。

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